JP2017204718A - 撮像装置およびそのズーム制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチ操作の場所に応じて光学ズームと電子ズームを選択して行う。
【解決手段】撮像装置１００は、光学ズーム動作が可能な撮像レンズ１０１を通して撮像を行う。撮像装置は、撮像により生成された映像を表示するとともに、画面への接触または近接を感知可能なタッチ表示手段１０６，１０７と、映像の一部をタッチ表示手段に拡大表示する電子ズーム処理を行う処理手段１０８と、タッチ表示手段の画面のうち接触または近接が感知された２箇所の位置に基づいて画面内領域を特定してズーム制御を行う制御手段１０３，１０５とを有する。制御手段は、画面内領域に画面の中心が含まれるときは撮像レンズに光学ズーム動作を行わせ、画面内領域に画面の中心が含まれないときは処理手段に映像のうち該画面内領域に含まれる部分映像に対する電子ズーム処理を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に光学ズームと電子ズームが可能な撮像装置に関する。

デジタルカメラ、スマートフォン、タブレットパソコン等の撮像装置には、ユーザが撮像中の映像が表示されている画面を２本の指でタッチ（ピンチアウト）操作することで該操作がなされた付近の部分映像（被写体）を拡大表示する電子ズームを行うものがある。ただし、電子ズームによる拡大表示は画質を劣化させるため、できるだけ光学ズームによる拡大表示を行うことが望ましい。特許文献１には、ピンチアウト操作に対して最初に所定ズーム倍率まで電子ズームを行い、その後は光学ズームのズーム倍率を上げながら電子ズーム倍率を下げることで、最終的に光学ズームにより所定ズーム倍率が得られるようにした撮像装置が開示されている。

特開２０１１−２０５３４５号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された撮像装置では、ピンチアウト操作に応じて最初に所定ズーム倍率まで電子ズームが行われることによる画質劣化が問題となる。また、ピンチアウト操作に対して常に光学ズームを行うと、ピンチアウト操作が画面の周辺部にてなされた場合に該周辺部に写っていた被写体が画面内から消える（画面外に外れる）おそれがある。

本発明は、タッチ操作の場所に応じて光学ズームと電子ズームを選択して行うようにした撮像装置およびそのズーム制御方法を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、光学ズーム動作が可能な撮像レンズを通して撮像を行う。該撮像装置は、撮像により生成された映像を表示するとともに、画面への接触または近接を感知可能なタッチ表示手段と、映像の一部をタッチ表示手段に拡大表示する電子ズーム処理を行う処理手段と、タッチ表示手段の画面のうち接触または近接が感知された２箇所の位置に基づいて画面内領域を特定してズーム制御を行う制御手段とを有する。制御手段は、画面内領域に画面の中心が含まれるときは撮像レンズに光学ズーム動作を行わせ、画面内領域に画面の中心が含まれないときは処理手段に映像のうち該画面内領域に含まれる部分映像に対する電子ズーム処理を行わせることを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としてのズーム制御方法は、光学ズーム動作が可能な撮像レンズを通して撮像を行う撮像装置であり、撮像により生成された映像を表示するとともに画面への接触または近接を感知可能なタッチ表示手段と、映像の一部をタッチ表示手段に拡大表示する電子ズーム処理を行う処理手段とを有する撮像装置に適用される。ズーム制御方法は、タッチ表示手段の画面のうち接触または近接を感知した２箇所の位置に基づいて画面内領域を特定し、画面内領域に画面の中心が含まれるときは、撮像レンズに光学ズーム動作を行わせ、画面内領域に画面の中心が含まれないときは、処理手段に映像のうち該画面内領域に含まれる部分映像に対する電子ズーム処理を行わせることを特徴とする。

本発明によれば、画面の中心付近でタッチ操作（接触または近接）がなされた場合は光学ズーム動作による画質劣化を抑えた拡大表示を行うことができる。一方、画面の中心付近以外でタッチ操作がなされた場合は、電子ズームによるユーザ所望の部分映像を画面内から消すことなく拡大表示することができる。

本発明の実施例である撮像装置の構成を示すブロック図。 実施例の撮像装置におけるユーザのタッチ操作例を示す図。 実施例の撮像装置におけるズーム制御処理を示すフローチャート。 実施例１において電子ズームが選択される場合におけるタッチ２点とこれに基づく画面内領域および電子ズーム拡大領域を示す図。 実施例１において光学ズームが選択される場合におけるタッチ２点とこれに基づく画面内領域および電子ズーム拡大領域を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明の実施例である撮像装置１００の構成を示す。撮像装置１００は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、スマートフォンおよびタブレットパソコン等、撮像機能を有する各種装置を含む。

図１において、ズームレンズ１０１は、撮像光学系を内部に有し、不図示のズームモータの駆動によって変倍用レンズを移動させることにより焦点距離の変更、すなわち光学ズーム動作が可能な撮像レンズである。ズームレンズ１０１は、撮像装置１００に一体に設けられていてもよいし、撮像装置１００に対して交換可能であってもよい。ズームレンズ（撮像光学系）１０１のズーム倍率を、以下の説明では光学ズーム倍率という。

イメージセンサ１０２は、ズームレンズ１０１内の撮像光学系により形成された被写体像を光電変換（撮像）して電気信号としての撮像信号を出力する光電変換素子（撮像素子）である。

画像処理部（処理手段）１０８は、イメージセンサ１０２から出力された撮像信号に対して各種画像処理を行うことで映像信号を生成する。表示素子としてのＬＣＤ（液晶表示デバイス）１０７は、映像信号に応じた映像を表示する。ここにいう映像には、ライブビュー映像が含まれる。ライブビュー映像は、イメージセンサ１０２による撮像と同時に（いわゆるリアルタイムに）にＬＣＤ１０７に表示される映像であり、ユーザが記録用画像を取得するための撮像前または撮像中に被写体や構図を確認するための映像である。また、映像信号は、映像データとしてメモリ１０４に保持される。さらに、画像処理部１０８は、ライブビュー映像のうち一部（部分映像）を切り出してＬＣＤ１０７に拡大表示させる電子ズーム処理も行う。

ＵＩ（ユーザインタフェース）１０６は、ユーザによる各種指示等を受理して後述するメイン制御部１０５に通知する。ＵＩ１０６にはスイッチやダイヤルが含まれ、本実施例では、ＬＣＤ１０７の表示面に重ねられたタッチ操作による入力を可能とするタッチパネルを含む。ＬＣＤ１０７とタッチパネルとによりタッチ表示手段が構成され、タッチパネルがタッチ表示手段の画面に相当する。

なお、タッチパネルには、指等の接触のみを感知するタイプと、接触ではない近接も感知可能なタイプとがあり、本実施例におけるタッチパネルはいずれのタイプを用いることができる。以下の説明では、便宜上、接触および近接をまとめてタッチという。

ズーム制御部１０３は、メイン制御部１０５からの指示に応じてズームレンズ１０１の光学ズーム動作を制御する。

メイン制御部１０５は、ＵＩ１０６からの入力に応じて撮像装置１００全体の動作を制御する。メイン制御部１０５はマイクロコンピュータを含み、メモリ１０４に記憶されたコンピュータプログラムとしての撮像制御プログラムに従って撮像装置１００の動作を制御する。また、メイン制御部１０５は、ＵＩ（タッチパネル）１０６を通じて入力されたユーザによるズーム指示に応じてズーム制御を行う。すなわち、メイン制御部１０５は、ズーム指示に応じた光学ズーム倍率や電子ズーム処理による拡大倍率（電子ズーム倍率）が得られるようにズーム制御部１０３を介して光学ズーム動作を制御したり画像処理部１０８に電子ズーム処理を行わせたりする。メイン制御部１０５およびズーム制御部１０３により制御手段が構成される。

バス１１１は、メイン制御部１０５、ズーム制御部１０３、イメージセンサ１０２、画像処理部１０８、ＵＩ１０６、ＬＣＤ１０７およびメモリ１０４間でのデータやコマンド等を送受信するために用いられる。

図２を用いて、ユーザがズーム指示を行うときのタッチパネル（画面）上でのタッチ操作について説明する。ズーム指示を行うユーザは、２本の指でタッチパネル上の２箇所（以下、２点という）に同時にタッチする。そして、その指をタッチパネル上でそれらが離れる方向にスライドする。この操作をピンチアウト操作という。なお、ここにいう同時とは、完全な同一だけでなく、１点にタッチされた後、きわめて短い所定時間内にもう１点がタッチされる場合も含む。

本実施例では、ピンチアウト操作が行われる際の２本の指のタッチパネルへの最初のタッチ時点における２点の位置（座標）に基づいて後述するようにズーム制御を行う。ただし、ピンチアウト操作が行われたときの最後の２点の位置に基づいてズーム制御を行ってもよい。また、ピンチアウト操作において２点間の距離が最も離れた時点での該２点の位置に基づいてズーム制御を行う。さらに、ズーム制御を、その後にピンチアウト操作が行われたか否かに限らず、単なる２点への同時タッチ時点における該２点の位置に基づいて行うようにしてもよい。

本実施例では、図２においてユーザがタッチパネルにタッチした２点をＡ点およびＢ点とすると、ユーザは図中に実線枠で示すようにＡ点とＢ点を対角頂点とする矩形の領域である画面内領域内の被写体を拡大して観察することを望んでいる領域とみなす。

次に、メイン制御部１０５およびズーム制御部１０３により行われるズーム制御処理について図３のフローチャートを用いて説明する。メイン制御部１０５およびズーム制御部１０３は、前述した撮像制御プログラムの一部であるズーム制御プログラムに従って本ズーム制御処理を行う。

メイン制御部１０５は、ＵＩ１０６を通じてタッチパネルへのタッチを感知（検出）すると本処理を開始し、ステップＳ３０１においてタッチ箇所が２点であるか否かを判定する。タッチ箇所が２点でなければメイン制御部１０５は本処理を終了する。すなわち、検出されたタッチ箇所が２点でない場合はズーム制御を行わない。一方、タッチ箇所が２点である場合は、メイン制御部１０５は、ステップＳ３０２に進み、検出した２点を対角頂点とする矩形の画面内領域の４つの頂点の座標を算出する。すなわち、検出された２点に基づく画面内領域を特定する。

図４および図５には、ユーザがタッチパネルの２点を同時にタッチした最初の時点の状態を示す。Ａ点およびＢ点はユーザがタッチした２点である。ステップＳ３０２でメイン制御部１０５が４つの頂点の座標を算出して特定した画面内領域を実線枠で示す。

次にステップＳ３０３では、メイン制御部１０５は、タッチ箇所である２点が離れる方向に移動したか否か、すなわちピンチアウト操作がなされたか否かを判定する。ピンチアウト操作がなされていないと判定した場合は、メイン制御部１０５は本ステップの判定を繰り返す。ピンチアウト操作がなされたと判定した場合は、メイン制御部１０５はステップＳ３０４に進む。

次にステップＳ３０４では、メイン制御部１０５は、ステップＳ３０２で算出した４つの頂点の座標により特定した画面内領域にＬＣＤ１０７の画面の中心（以下、画面中心という）が含まれるか否かを判定する。画面中心は、矩形の画面における２本の対角線の交点に相当する。画面中心が画面内領域内にない（画面内領域外にある）ときは、メイン制御部１０５はステップＳ３０７に進む。一方、画面中心が画面内領域内にあるときは、メイン制御部１０５はステップＳ３０５に進む。

図４には、画面中心Ｃが画面内領域外にある状態を示し、図５には画面中心Ｃが画面内領域内にある状態を示す。

ステップＳ３０７では、メイン制御部１０５は画面内領域の少なくとも一辺（または二辺）が内接し、ＬＣＤ１０７の画面と同じアスペクト比を有する矩形の領域（以下、電子ズーム拡大領域という）の４つの頂点の座標を算出する。図４において破線で示す矩形の領域は、画面内領域の一辺が内接する拡大表示領域である。

そしてステップＳ３０８では、メイン制御部１０５は、画像処理部１０８に、現在表示中のライブビュー映像からステップＳ３０６にて座標を算出した４つの頂点を有する電子ズーム拡大領域内の部分映像を切り出し、これをＬＣＤ１０７に拡大表示する。この際、ライブビュー映像のうち電子ズーム拡大領域に含まれる部分映像が画面全体に表示されるように電子ズーム処理を行わせる。これにより、ユーザがタッチパネル上でタッチした２点の付近の（つまりはユーザが電子ズームによる拡大表示を望んだ）部分映像の電子ズーム処理による拡大表示が行われる。

このように、メイン制御部１０５は、画面内領域に画面中心が含まれないときは、画面内領域を含む電子ズーム拡大領域を設定する。そして、ライブビュー映像のうち電子ズーム拡大領域に含まれる部分映像が画面全体に表示されるように画像処理部１０８に電子ズーム処理を行わせる。

一方、ステップＳ３０５では、メイン制御部１０５は、画面内領域の少なくとも一辺が内接し、ＬＣＤ１０７の画面と同じアスペクト比を有する矩形の領域（以下、光学ズーム拡大領域という）の４つの頂点の座標を算出する。ここで、光学ズーム拡大領域は、その中心が画面中心と一致する領域とする。図５に破線で示す矩形の領域は光学ズーム拡大領域を示し、光学ズーム拡大領域の中心は画面中心Ｃに一致する。

そして、ステップＳ３０６では、メイン制御部１０５は、光学ズーム拡大領域をＬＣＤ１０７の画面全体に表示するための撮像光学系のズーム倍率（以下、光学ズーム倍率という）を算出し、該光学ズーム倍率を含むズームコマンドをズーム制御部１０３に送る。ズーム制御部１０３は、該ズームコマンドに応じてズームレンズ１０１の光学ズーム倍率が該ズームコマンドに含まれる光学ズーム倍率になるようにズームレンズ１０１のズームモータを駆動する。これにより、ユーザがタッチパネル上でタッチした２点の付近の（つまりはユーザが光学ズームによる拡大表示を望んだ）部分映像の光学ズーム動作による拡大表示が行われる。なお、算出したズ光学ズーム倍率がズームレンズ１０１の光学ズーム倍率の上限値を超える場合は、ズーム制御部１０３は、ズームレンズ１０１の光学ズーム倍率が該上限値になるようにズームモータを駆動する。

このように、メイン制御部１０５は、画面内領域に画面中心が含まれるときは、該画面中心を領域中心とする光学ズーム拡大領域を設定する。そして、ライブビュー映像のうち光学ズーム拡大領域に含まれる部分映像が画面全体に表示されるようにズームレンズ１０１に光学ズーム動作を行わせる。

本実施例によれば、画面の中心付近でタッチ操作がなされた場合は光学ズーム動作による画質劣化を抑えた拡大表示を行うことができる。また、画面の中心付近以外でタッチ操作がなされた場合は、電子ズームによるユーザ所望の部分映像を画面内から消すことなく拡大表示することができる。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１００ 撮像装置
１０１ ズームレンズ
１０３ ズーム制御部
１０６ ＵＩ
１０５ メイン制御部
１０７ ＬＣＤ

Claims (8)

1. 光学ズーム動作が可能な撮像レンズを通して撮像を行う撮像装置であって、
   撮像により生成された映像を表示するとともに、画面への接触または近接を感知可能なタッチ表示手段と、
   前記映像の一部を前記タッチ表示手段に拡大表示する電子ズーム処理を行う処理手段と、
   前記画面のうち前記接触または近接が感知された２箇所の位置に基づいて画面内領域を特定してズーム制御を行う制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記画面内領域に前記画面の中心が含まれるときは前記撮像レンズに前記光学ズーム動作を行わせ、前記画面内領域に前記画面の中心が含まれないときは前記処理手段に前記映像のうち該画面内領域に含まれる部分映像に対する前記電子ズーム処理を行わせることを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記画面内領域として、前記２箇所の位置を対角頂点とする矩形の領域を特定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記画面内領域に前記画面の中心が含まれるときは、該画面の中心に中心が一致する光学ズーム拡大領域を設定し、前記映像のうち前記光学ズーム拡大領域に含まれる部分映像が前記画面の全体に表示されるように前記撮像レンズに前記光学ズーム動作を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記画面内領域に前記画面の中心が含まれないときは、前記画面内領域を含む電子ズーム拡大領域を設定し、前記映像のうち前記電子ズーム拡大領域に含まれる部分映像が前記画面の全体に表示されるように前記処理手段に前記電子ズーム処理を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記光学ズーム拡大領域および前記電子ズーム拡大領域は、前記画面内領域のすくなとも一辺が内接し、前記画面と同じアスペクト比を有する領域であることを特徴とする請求項３または４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記２箇所に対する前記接触または近接が同時に感知されることに応じて前記画面内領域を特定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、
   前記２箇所への前記接触または近接を感知した時点での該２箇所の位置、
   前記接触または近接を感知した後にピンチアウト操作がなされたときの最初または最後の前記２箇所の位置、および
   前記ピンチアウト操作において最も距離が離れた前記２箇所の位置のうちいずれかに基づいて前記画面内領域を特定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 光学ズーム動作が可能な撮像レンズを通して撮像を行う撮像装置であり、撮像により生成された映像を表示するとともに画面への接触または近接を感知可能なタッチ表示手段と、前記映像の一部を前記タッチ表示手段に拡大表示する電子ズーム処理を行う処理手段とを有する撮像装置のズーム制御方法であって、
   前記画面のうち前記接触または近接を感知した２箇所の位置に基づいて画面内領域を特定し、
   前記画面内領域に前記画面の中心が含まれるときは、前記撮像レンズに前記光学ズーム動作を行わせ、
   前記画面内領域に前記画面の中心が含まれないときは、前記処理手段に前記映像のうち該画面内領域に含まれる部分映像に対する前記電子ズーム処理を行わせることを特徴とするズーム制御方法。